趣话高中物理选修3第9章固体液体和物态变化第3节饱和汽与饱和汽压

第3节饱和汽与饱和汽压液体可以变成气体,有两种方式,蒸发与沸腾。蒸发是任何温度都能发生的,一般温度高时蒸发进行的快一些。不仅液体,固体也会蒸发的,比如,冬天的衣服会“冻”干。蒸发发生在液体的表面。沸腾是液体快速的气化,液体的温度必须达到沸点才会沸腾。沸点的温度与液体的分子组成和压强有关,压强越大,沸点越高。比如,在标准大气压下,水的沸点为100℃,在空气稀薄的青藏高原,水的沸点很低,水开了,煮不熟饭,需要用压力锅,压力锅就是利用封闭的空间,使内部压强变大,水到100℃不沸腾,水温可以较高,这样可以快速的煮熟食物。下面以水为例说明饱和汽和饱和汽压,当有水的分子由于蒸发到空气中后,空气中的水分子会逐渐增多,这些水蒸汽的分子在热运动,当运动到水面时就会回到水中,变成液体。随着水分子的蒸发,空气中的水分子越来越多,变成液体的速度越来越快。当蒸发的速度与变回液体的速度相等时,就达到平衡状态。此时宏观看去,就是停止蒸发。这是一种动态平衡。动态平衡的蒸汽称为饱和汽,饱和汽的压强就是饱和汽压。由于空气中不仅有水蒸气,还有其它气体,根据前面所学知道,所有气体都是充满整个空间,各种气体分担压强。此时的饱和汽压是指水蒸气分子的压强。这个压强与温度有关。空气的湿度可以用空气中水蒸气的压强p1来表示,称为绝对湿度。但是,我们对空气感觉干湿不取决于绝对湿度,而是相对湿度,就是水蒸气的压强p1与饱和汽压ps的比值。比如,在同样的水蒸气压强下,如果是晚上,温度较低,饱和汽压也低,与水蒸气压强相近,此时水的蒸发较慢,人体的水分蒸发不了,人们就会感觉潮湿。同样的水蒸气压强,如果饱和汽压较大,此时与饱和汽压相距较远,水分子蒸发较快,人身体的水分迅速蒸发,人就会感觉干燥。湿度计是我们用来测量湿度的工具,一般连温度一起测量。比如左侧的干湿球温度计,左面是一个正常的温度计,右面是一个包上湿布的温度计,下面的水槽为湿布提供水源。由于水分的蒸发需要能量,是湿球温度降低,空气越干燥,蒸发越快,两个温度计温差越大。根据温差和干球温度计显示的温度,可在中间的表格查询到湿度。还有毛发湿度计,脱脂的头发吸水变长,失水变短,利用这个变化可以测量湿度。现在普遍用湿度传感器,这种导电物质吸水后电阻变小,可以利用电阻的变化测量湿度,可以用电子显示,不用查表,直观快捷。文中图片来自百度。

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